shvarz: (Default)
shvarz ([personal profile] shvarz) wrote2011-06-19 11:18 pm

О генетике без генов

Прочитал/пролистал учебник "Принципы генетики" 1950 года выпуска. Уотсон и Крик, если кто забыл, опубликовали свою модель структуры ДНК в 1953 году, так что принципы генетики излагаются в нем без какого-либо понимания того, как именно устроены механизмы наследственности и тем более гены. Поэтому особенно удивляет то, насколько хорошо были на тот момент изучены внешние проявления и принципы этих механизмов. Наибольшее внимание в учебнике уделяется, конечно, менделевским принципам и последующим открытиям, сделанным, по сути дела, менделевскими подходами. Существование множественных аллелей, взаимодействие между генами, плейотропические эффекты, мозаичность, неполная доминантность - все это было открыто и описано на множественных примерах. Связь хромосом с наследственностью была более-менее очевидна и была отмечена параллель между менделевскими принципами наследственности и их свойствами - рекомбинацией, последовательной организацией генов, определением пола, хромосомными нарушениями. Были сделаны оценки частоты мутаций.

Тем контрастней выглядят главы, в которых обсуждается возможная природа генетического материала. Вся эта масса собранного материала не только не помогала, но порою и мешала делать догадки о природе генов. Очень много было исключений из правил, очень много хитрых систем, в которых разобрались лишь намного позднее. Например, эпигенетические эффекты - были известны примеры, когда приобретенный признак передавался в течение нескольких поколений, но очевидно не был так же твердо закодирован генами, как большая часть признаков. Или примеры того, как некоторые признаки передаются через цитоплазм, а не ядро. Были даже известны примеры того, как эффект гена менялся в зависимости от того, где на хромосоме он находился. Ну и конечно полная путаница с количеством копий гена - иногда признак менялся в прямой зависимости от количества копий, а иногда никак от этого не зависел. Свести это все в цельную систему было невозможно до тех пор, пока не была открыта структура ДНК и многое другое.

Но вот в одном месте мне их размышления очень понравились. Авторы задаются вопросом о том, что гены обладают двумя очень разными свойствами. С одной стороны, они должны иметь способность копироваться, чтобы передаваться из поколения в поколение. С другой, в рамках каждого отдельно-взятого поколения они отвечают за фенотип, то есть должны каким-то образом влиять на функции клетки. Авторы пишут: "Эти два свойства или функции генов могут оказаться двумя аспектами одного и того же процесса: специфические продукты гена выделяемые в клетке могут быть лишь побочными продуктами реакции копирования гена." И далее: "Мы должны предположить, что действие гена производится путем создания специфической субстанции, которая имеет те же специфические свойства, как и сам ген, потому что она является либо копией, выпущенной на свободу в процессе дупликации гена, либо частичной копией, произведенной в ядре и перенесенной в цитоплазм." То есть авторы по сути дела предсказали существование и функции матричной РНК, понятия не имея ни о структуре ДНК, ни о роли РНК, ни о механизме копирования генетической информации!

Я как раз читал это место в самолете, а рядом сидел мой нынешний босс и я ему показал этот отрывок, на что он мне рассказал следующую историю: Когда он еще был профессором, его лаба заклонировала два гена (А и Б) и показала, что А кодирует белок, являющийся сигнальной молекулой, а Б - рецептором для этого сигнала А. Он был очень горд собой и тем, что им удалось выяснить такой важный факт. И гордился он до тех пор, пока кто-то не показал ему статью 40-летней давности, в которой были проделаны мышиные скрещивания а-ля Мендель и в одной из сносок вскользь говорилось: "Исходя из этих результатов, трудно предположить, что гены А и Б являются чем-либо иным, чем сигнальной молекулой и соответствующим рецептором."

[identity profile] rsokolov.livejournal.com 2011-06-20 04:42 am (UTC)(link)
Вообще-то роль РНК в процессе копирования генов была описана еще в одном из трактатов Аристотеля, не сохранившемся, и на него ссылаются Плиний Старший и Гален в своих трудах, также не сохранившихся.

[identity profile] bioplant.livejournal.com 2011-06-20 07:15 am (UTC)(link)
откуда тогда инфа?

[identity profile] rsokolov.livejournal.com 2011-06-20 07:21 am (UTC)(link)
Ибн Рушд (Аверроэс) приводил цитаты в переводе на арабский в одной из своих работ, впоследствии также утраченной, к сожалению.

[identity profile] overscience-mes.livejournal.com 2011-06-20 04:55 am (UTC)(link)
Сейчас такие сентенции из статей вымарывают рецензенты, как недоказанные.

[identity profile] shvarz.livejournal.com 2011-06-20 10:46 am (UTC)(link)
Это учебник, там отдельная глава в конце (очень спекулятивная, по сравнению с остальными) - "Природа и действие генов".

[identity profile] overscience-mes.livejournal.com 2011-06-20 04:58 am (UTC)(link)
А меня поразило, насколько точно структуры ррнк определялись футпринтами... кахалось, должна быть лажа на лаже, ан нет...

[identity profile] chupvl.livejournal.com 2011-06-20 06:38 am (UTC)(link)
я встречал такие же опусы в фармакологии и при это довольно регулярно "Мы впервые показали бла-бла", а если копнуть поглубже это "бла-бла" было показано ранее, но часто другими способами.

[identity profile] bioplant.livejournal.com 2011-06-20 07:15 am (UTC)(link)
Я сталкивался в зоологических и ботанических журналах: можно взять с полки наугад 2011 и например 1961 - приниципиально то же самое, только старые - более основательно выглядят и не пугают страшными оскаленными графиками.

[identity profile] russian-o.livejournal.com 2011-06-20 07:15 am (UTC)(link)
"Цитоплазма", все-таки, женского рода.

[identity profile] shvarz.livejournal.com 2011-06-20 10:50 am (UTC)(link)
Действительно цитоплазма :) Кто бы мог подумать, мне она ухо режет.

[identity profile] russian-o.livejournal.com 2011-06-20 11:03 am (UTC)(link)
А просто "плазма" не режет? :-)

[identity profile] shvarz.livejournal.com 2011-06-20 11:18 am (UTC)(link)
Просто "плазма" - нет, а "цитоплазма" потому и режет, что звучит как "плазма".

[identity profile] russian-o.livejournal.com 2011-06-20 01:16 pm (UTC)(link)
Дык, плазма, ведь, она и есть :-).

[identity profile] shvarz.livejournal.com 2011-06-20 01:26 pm (UTC)(link)
На самом деле, кстати, можно себе представить и некоторые тонкие отличия между терминами. "Цитоплазма" мне кажется должно употребляться по отношению к тому, что остается в растворе после центрифугирования (зависит, конечно, от скорости и от используемого метода разрушения клетки) и, например, не должна содержать митохондрий. Если же мы говорим о противопоставлении "ядра" и "цитоплазма", то последнее будет включать все не-ядерное содержимое клетки, т.е. митохондрии, Гольджи и т.п. - то есть не будет так уж очевидно "плазмой" :)

[identity profile] anton nikolaev (from livejournal.com) 2011-06-20 08:49 am (UTC)(link)
А кто автор учебника? Я сейчас читаю биографию Бреннера и там говорится, что он в это время выступал с подпбными идеями и навеяны они были Нейманом, известным математиком.

[identity profile] shvarz.livejournal.com 2011-06-20 10:54 am (UTC)(link)
Sinnot, Dunn and Dobzhansky
Идеи часто витают в воздухе.

[identity profile] metarattus.livejournal.com 2011-06-20 03:19 pm (UTC)(link)
>и навеяны они были Нейманом, известным математиком.

Вот блин как! А я уже сколько спорил с одним физиком, что жизнь - это в первую очередь репликация, а не гомеостаз. И фон Нейман гораздо точнее бил промежклюва, чем тот же Шредингер. Только фиг его кто сейчас здесь вспоминает, а с него и надо на самом деле начинать преподавание биологии, ящетаю.

[identity profile] anton nikolaev (from livejournal.com) 2011-06-21 08:28 pm (UTC)(link)
У нас было довольно много математики и физики, но к сожалению, принимали ее спустя рукава. Кстати еще один известный математик оказал влияние на биологию. Алан Тюринг опубликовал очень темную статью про морфогенез. Ну и информационная теория Шеннона в почете и физиологов.

[identity profile] shvarz.livejournal.com 2011-06-21 08:32 pm (UTC)(link)
И Харди: http://en.wikipedia.org/wiki/G._H._Hardy
В отличие от Тюринга, что-то полезное придумал :)

[identity profile] anton nikolaev (from livejournal.com) 2011-06-21 08:47 pm (UTC)(link)
Зря вы про Тюринга так :)

[identity profile] shvarz.livejournal.com 2011-06-21 08:48 pm (UTC)(link)
Я имел в виду - в биологии :)

[identity profile] anton nikolaev (from livejournal.com) 2011-06-21 08:58 pm (UTC)(link)
Кстати в книжке говорится что и Гамов сильно повлиял на Крика, Бреннера и компанию.

[identity profile] shvarz.livejournal.com 2011-06-21 09:40 pm (UTC)(link)
Ну, кто же не знает старика Гамова! :)

[identity profile] anton nikolaev (from livejournal.com) 2011-06-21 10:11 pm (UTC)(link)
Википедия по этому поводу нам сообщает, что Ландау считал Гамова лучшим физиком теоретиком в СССР. Во как! Я все это к тому, что удивительно на сколько мало научное сообщество.

[identity profile] seriy21.livejournal.com 2011-06-20 10:44 am (UTC)(link)
>Были даже известны примеры того, как эффект гена менялся в зависимости от того, где на хромосоме он находился.

А как тогда узнавали где находится ген?

[identity profile] shvarz.livejournal.com 2011-06-20 10:51 am (UTC)(link)
По хромосомным нарушениям, которые имели фенотип, похожий на известную мутацию. После этого строили linkage maps, исходя из частоты рекомбинации.

[identity profile] rrr2.livejournal.com 2011-06-20 03:34 pm (UTC)(link)
Очень много было исключений из правил, очень много хитрых систем
Напоминает эпициклы в докерлеровской астрономии

[identity profile] shvarz.livejournal.com 2011-06-21 09:40 pm (UTC)(link)
Типа того, только исключений было еще больше.

[identity profile] vasja-iz-aa.livejournal.com 2011-06-20 08:34 pm (UTC)(link)
Да их и вообще нету, генов этих. Вейсманисты-менделисты придумали.

[identity profile] shvarz.livejournal.com 2011-06-20 08:37 pm (UTC)(link)
"Мама, не мешайте работать!" (с)

[identity profile] shvarz.livejournal.com 2011-06-20 08:43 pm (UTC)(link)
"Проповедует Иисус в Иерусалиме перед толпой разгневанных граждан которые хотели побить камнями блудницу.
-Кто из вас без греха пусть первый бросит в меня камень.... АААААААААА!!!! МАМА!!! Не мешайте работать!!!!!! "

[identity profile] vasja-iz-aa.livejournal.com 2011-06-20 08:55 pm (UTC)(link)
:)))
не знал

[identity profile] metarattus.livejournal.com 2011-06-22 03:51 am (UTC)(link)
...и топологию бесовскую запретить (http://ban-topology.livejournal.com/)!